|
不僅克服了既有的金屬油墨的課題，還能在100℃以下的低溫制程中進行低電阻配線 并且實現了對PET薄膜及玻璃等種類廣泛的材料在無需真空及光阻下的直接微細配線成形 
對PET薄膜的金配線成形
通過本技術形成的線寬30～5微米的配線 田中控股株式會社（總公司：東京都千代田區；執行總裁：田苗 明）宣布負責田中貴金屬集團電鍍業務發展的日本電鍍工程株式會社(Electroplating Engineers of Japan Ltd.)（總公司：神奈川縣平塚市；執行總裁：中之內 宗治，以下簡稱EEJA）利用獨自開發的表面處理藥液（感光底漆、膠體催化劑），開發出新的直接圖案形成電鍍技術。本技術不僅無需真空環境和光阻（※1），還可在100℃以下的低溫制程中對各種材料直接形成低電阻的微細配線。 本技術是在PET薄膜及玻璃等各種基板上，進行“感光底漆”的涂布及曝光，將基板浸泡于含有金納米粒子（※2）催化劑的“膠體催化劑”溶液后，通過浸泡在任意的金屬類無電解電鍍（※3）液中，形成線寬5μm（微米:100萬分之1米）的微細的各種金屬類電子回路圖案的電鍍技術。雖然近年來金屬油墨作為下一代金屬配線成形技術的中心而備受關注，但是本技術與既有的使用金屬油墨的配線成形制程相比，可以在更加低溫的制程中形成低電阻配線。而且，通過對感光底漆的金納米粒子催化劑的自動吸附這一具有劃時代意義的方法，無需使用光阻就可以形成直接配線。此外，由于是以無需真空設備的電鍍方法形成配線，對大型批量處理（※4）的展開也變得容易，可以在各種基材上形成高性能的金屬配線，并實現量產。 本技術通過以上的特征及優勢，可以開拓既有的金屬配線成形技術不可能實現的下一代電子工程的新領域。 本技術的主要特征 - 在100℃以下的低溫制程中，實現具有壓倒性優勢的小體積電阻（Au：3.3μΩcm、Cu：2.3μΩcm） - 對PET薄膜及玻璃等各種非導電材料，可直接形成微細配線 - 無需真空環境、光阻 通過本技術進行的配線成形例 （圖片） - 對PET薄膜的金配線成形 http://bit.ly/2qWmrrt - 通過本技術形成的線寬30～5微米的配線 http://bit.ly/2rI9V2z 新開發表面處理藥液“感光底漆”、“膠體催化劑”是指EEJA為進行本技術的開發，獨自開發了“感光底漆”和“膠體催化劑”作為新的表面處理藥液。 - 感光底漆： 用于在基板上補充金納米粒子催化劑的、以有機溶劑為基礎的涂布型樹脂溶液。通過紫外光照射進行曝光，對于形成配線位置以外的部位，消除金納米粒子補充能力。 - 膠體催化劑： 在底漆表面增加自動吸附能力的、含有金納米粒子催化劑的水溶液。此外，由于本金納米粒子催化劑對于各種無電解電鍍液具有較高的催化劑活性，通過浸泡在無電解電鍍液中，引起金屬的析出反應。 以往技術的課題 近年來作為下一代電子工程的中心技術，以印刷電子工程（※5）為代表的“無需真空”“無需光阻”的金屬配線成形技術的開發非常受到期待，作為下一代金屬配線成形技術的有力候補，金屬油墨的開發也在積極開展當中。但是，雖然在更加低溫的條件下實現配線電阻更低的配線的研究也在進行當中，但是面臨著“低溫下的配線成形”和“配線的低電阻化”無法同時實現的課題。因此，EEJA認為如果通過從100℃以下的水溶液中使金屬結晶析出的“電鍍方法”，就可以“在低溫制程中形成低電阻配線”，而開發出了本技術。 本技術的優點 - “無需真空”、“無需光阻”下的微細配線成形 由于本技術是以電鍍方法為主軸的由水溶液進行的配線成形，所以不需要真空環境。此外，通過對感光底漆的金納米粒子催化劑的自動吸附這樣具有劃時代意義的方法，無需使用光阻就可以直接形成微細配線。由于大型批量處理的展開也變得容易，所以可在各種基材上形成高性能的金屬配線，并實現量產。 - 在“低溫制程”中可實現“低電阻配線成形” 由于本技術可在100℃以下的制程中，實現與以往的金屬油墨技術相比具有壓倒性優勢的小體積電阻（Au：3.3μΩcm、Cu：2.3μΩcm）的配線成形，對PET等通用的塑料薄膜那樣的耐熱性較低的非導電材料，可實現高性能的配線成形。 - 在平滑的基板上發揮充分的粘合強度 可實現在表面平滑的PET薄膜（Ra=10nm）上也能發揮充分的粘合強度（0.5N/mm）的配線成形。無需進行基板的表面粗化，就可實現高度粘合。 - 無需氮氣吹掃及臭氧清除的曝光 由于底漆的曝光所需的紫外光的波長在300nm左右，無需使用既有的通過基材表面改質的圖案配線成形技術所使用的短波長的準分子紫外光（波長200nm以下）。因此，無需對光源的氮氣吹掃及臭氧清除等外部裝置。 - 還可實現對各種印刷方式的應用 通過采取在整個基板涂抹了底漆的狀態下將膠體催化劑溶液進行部分印刷，或將底漆印刷在基板上后浸泡在膠體催化劑溶液內的方法，也可實現通過印刷方式的配線成形。因此，可應用于將印刷方式及曝光方式進行組合的各種配線成形方法。 關于本技術在下一代電子工程的應用例和可能性 由于本技術可在低溫下形成低電阻的微細配線，主要可期待在柔性顯示器、天線、傳感器等的應用。此外，由于對三維物體表面的微細配線成形也可能實現，所以還可以考慮對MID（配線及電極所形成的樹脂成形品）的應用。而且還成功實現與涂布型絕緣材料組合上的層壓配線成形，可期待對金屬配線成形技術帶來創新。 另外，EEJA預定將于今年內對使用本技術的感光底漆、膠體催化劑、無電解電鍍液開始進行樣品出貨。 本技術還獲得了在今年6/7（周三）～6/9（周五）舉辦的“JPCA Show 2017（第47屆國際電子回路產業展）”的“JPCA Show AWARDS 2017”大獎，除了在會場內的EEJA展位上進行展示之外，展會期間還將在東5大廳內的7H-29展室特別進行面板展示。 （參考）利用本技術的配線制程 （圖片: http://bit.ly/2qRrAG7） (1) 底漆層的形成：在基板上涂抹底漆，通過在80～150℃溫度下進行數分鐘的干燥后，在底漆的表面上形成用于補充金納米粒子的受體。 (2) 曝光：使用光掩膜照射深紫外光10～60秒，消除照射到深紫外光部分的底漆表面受體的補充能力。 (3) 金納米粒子催化劑的吸附：通過將曝光后的基板浸泡在含有具有受體吸附能力的金納米粒子的膠體溶液10～600秒，在底漆表面的受體上吸附膠體溶液中的金納米粒子。 (4) 浸泡到無電解電鍍液：通過將基板浸泡到希望形成的金屬類無電解電鍍液中，沿著固定在底漆表面的金納米粒子，析出電鍍液中所含的金屬，出現金屬圖案。 *1 光阻： 是指光阻劑涂布。對金屬、半導體等進行微細加工時，用于使用照片技術和化學腐蝕 (蝕刻) 的光蝕刻。 *2 金納米粒子： 納米（10億分之1米）大小的金粒子。 *3 無電解電鍍液： 通過金屬離子與還原劑的化學反應，使金屬離子在材料上還原析出金屬的電鍍液。 *4 大型批量處理： 作為電鍍方法特征的“大面積處理”及“多個基板一次性處理”等的工序。 *5 印刷電子工程： 利用印刷技術形成電子回路、器件等的技術。 |
